Параметров паронасыщения бетона

Разогрева и твердения бетона

Задание. Рассчитать состав бетона сухого формования класса В25 для устройства монолитного фундамента под технологическое оборудование. Сухую смесь укладывают в опалубку слоями высотой до 400 мм и уплотняют с помощью глубинного вибратора ИВ-66 , который оснащен «штыком» - заостренной к низу стальной полосой длинной 400 мм (подробнее см п. 3.2.1 [4]

Расчет выполнить для вариантов: а) с использованием песка среднезернистого ( Мк ~2,4) ; б) мелкозернистого (Мк ~ 1.2).

Паронасыщение и разогрев бетона планируется осуществлять паром под давлением 0,4 МПа.

Характеристика материалов для бетона

Портландцемент коэффициента раздвижки его зерен марки М400,активностью Rц – 40 МПа, плотностью pц = 1300 кг/м³.

Щебень гранитный крупностью 5…20 мм, средней плотностью в рыхлонасыпном состоянии p⁰_щ = 1440 кг\м³, в виброуплотненном – p^в_щ = 1650 кг\м³, плотностью зерен p^з_щ = 2700 кг\м³. Прочностью по дробимости 80 МПа.

Песок природный среднезернистый ( Мк = 2,4) , средней плотностью в рыхлонасыпном состоянии p⁰_п = 1560 кг\м³, в виброуплотненном ~ p^в_п = 1810 кг\м³ , плотностью зерен p^з_п = 2650 кг\м³.

Песок речной мелкозернистый ( Мк = 1,2) , средней плотностью в рыхлонасыпном состоянии p⁰_щ= 1480 кг\м³, в виброуплотненном ~ p^в_п = 1780 кг\м³ , плотностью зерен p^з_п = 2630 кг\м³.

Крупный и мелкий заполнители- сухие (влажность до 0,5 %). Расчет состава бетона выполнен в последовательности ( п. 6.1 [4]).

Расчет состава

Расход крупного заполнителя по объему при величине коэффициента раздвижки его зерен песком К _рп = 1,34 (вариант « а» ) и К _рп = 1,28 (б) по таблице 3.13 равен :

а) V_щ = 1: 1,34= 0,746 м³

б) V_щ = 1:1,28 = 0,781 м³.

Расход крупного заполнителя по массе:

а) Щ = 0,746 * 1650= 1231 кг;

б) Щ = 0,781 *1650= 1289 кг.

Абсолютный объем крупного заполнителя:

а) V ^а_щ = = 0,456 м³

б) V ^а_щ = = 0,477 м³ .

Расход песка по объему при величине коэффициента коэффициента раздвижки его зерен цементом К _рц = 1,18 (вариант « а» ) и К _рц = 1,3 (б) по таблице 3.14 что соответствует :

а) V _п = = 0,461 м³

б) V _п = = 0,402 м³ .

Расход песка по массе :

а)П = 0,461 * 1810= 834 кг;

б) П = 0,402 *1780= 716 кг.

Абсолютный объем песка :

а) V ^а_п = = 0,315 м³

б) V ^а_п = = 0,272 м³ .

Расход цемента по объему :

а) V_ц = 1- ( 0,456 + 0,315) = 0,229 м³

б) V_ц = 1- ( 0,477 + 0,272 ) = 0,251 м³.

Номинальный расход цемента по массе с учетом расчетной величины его средней плотности в отформованной смеси p^в_ц ~ 1300 (табл 3.16) будет равен :

а)Ц = 0,229 * 1300= 298 кг;

б) Ц = 0,251 *1300= 326 кг.

Расчетная средняя плотность сухой бетонной смеси:

P^р_см = 1231+834+298 = 2363 кг/м³

P^р_см = 1289+716+326 = 2331 кг/м³

На основании полученных данных о расходах материалов для сухой смеси далее расчетным путем по формуле (6.3) может быть определено расчетное наибольшее значение водоцементного отношения , обеспечивающего проектную прочность бетона. Затем его величину следует откорректировать по фактически установленным данным о средней плотности отформованной сухой бетонной смеси , т. е. по фактическим расходам составляющих .

С целью снижения затрат времени на осуществление расчета и повышения его точности рекомендуется после определения средней плотности бетона расчетного состава готовить сухую смесь, формовать контрольные образцы бетона, определить фактическую среднюю плотность сухой смеси ( P^ф_см) и на основании этих данных завершить расчет состава бетона.

Допустим, что фактическая средняя плотность отформованной сухой бетонной смеси ,установленная при формовании пробных ( контрольных) образцов, оказалась равной :

а) P^ф_см = 2340 кг/м³ , б) P^ф_см = 2320 кг/м³.

Для уточнения расхода материалов определяют поправочный коэффициент :

а) К _ф= = 0,99

б) К _ф = = 0,995 .

Фактические расходы по массе цемента, песка , щебня будут равны :

а)Ц_ф = 0,99 * 298= 295 кг; б) Ц_ф = 0,995 *3260= 324 кг

П_ф = 0,99 * 834= 826 кг; П_ф = 0,99 * 716 = 712 кг;

Щ_ф = 0,99 * 1231= 1219 кг; Щ_ф = 0,99 * 1289 = 1282 кг;

Установив фактический расход цемента ,его сравнивают с базовым нормативным для бетона проектной прочности [138, 166] . В случае превышения нормативной величины снижают расход цемента до нормативного , соответственно увеличивают долю песка , готовят пробный замес и повторно формуют пробные образцы. Корректируют состав сухой бетонной смеси по полученной величине коэффициента К_ф .

Наибольшее водоцементное отношение , обеспечивающее проектную прочность бетона класса В 25 ( соответствует фактической прочности R = 32 МПа, при обеспеченности « 0,95» проектной прочности бетона для коэффициента вариации , равного 13.5 %) , определяют по формуле ( 6.3).

При этом для варианта « а» коэффициенты : К_з =1,1 ( п. 6.1) К_у = 0,85 ( табл. 5.5); К_в = 0,385 ( табл 5.6, рис. 6.1); К_нп = 0,845 (табл.5.4),

)_{6 мах} = = 0,38

Для варианта « б» по тем же таблицам : : К_з =1,0; К_у = 0,8; К_в = 0,385 ; К_нп = 0,845

)_{6 мах} = = 0,33.

Расчетное значение наибольшего водоцементного отношения бетона , обеспечивающее проектную прочность , сопоставляют с фактическим его значением , полученным при изготовлении контрольных образцов . Последнее определяют , установив фактическое количество конденсата пара , « поглощенного» сухой смесью в процессе паронасыщения , по приросту её массы, взвешивая форму до и после насыщения.

Должно соблюдаться условие, при котором фактическое водоцементное отношение не будет превышать его наибольшее расчетное значение. По существу , это прием оперативного контроля качества бетона на стадии изготовления контрольных образцов.

Оперативный контроль , определяющий качество подбора состава бетона , осуществляют через 24 ч. Термосного твердения образцов, аналогичного с условиями твердения монолитной конструкции , сравнивая показатели прочности с требуемыми по проектной документации ( например, к моменту съема опалубки).

Прочность бетона в проектном возрасте определяют после дозревания образцов ( твердевших первые 24 ч в условиях термоса) в нормально-влажностных условиях по ГОСТ 10180.

В случае , если фактическое значение водоцементного отношения окажется выше расчетного , увеличивают содержание в сухой бетонной смеси цемента при соответствующем ( по объему) снижении расхода песка или заполнителей в целом.

Расчет

параметров паронасыщения бетона

Монолитной конструкции

Задание

Расссчитать параметры паронасыщения бетона под давлением Р _нас = 0,4 МПа при устройстве монолитного фундамента под технологическое оборудование с размерами в плане 3,2* 4,8 м при высоте 2,0 м

Состав бетона (вариант « а» предыдущего примера ) характеризуется расходом материалов : Ц_ф = 298 кг , П_ф = 834 кг, Щ _ф = 1230 кг, на 1 м³. Характеристики материалов – по предыдущему примеру Приложения. Температура сухой смеси к началу паронасыщения составляет -10 ⁰ С ; требуемая температура разогрева бетона t _раз = 70 ⁰С. При расчете использована методика ( п.п.3.3 и 6.1 [4]).